三元正極回收浸出鎳鈷錳混合溶液除氟除鈣鎂

#三元正極回收浸出鎳鈷錳混合溶液除氟除鈣鎂  三元鋰離子電池因其性能*在國(guó)內(nèi)外便攜式電子設(shè)備和新能源汽車中得到廣泛應(yīng)用，隨著對(duì)鋰離子電池需求量的不斷增大，大量的鋰離子電池將迎來(lái)“退役"高峰期。為實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬資源的循環(huán)利用，降低固體廢物處理對(duì)環(huán)境的影響，廢舊鋰離子電池的回收利用受到了廣泛的關(guān)注。

廢舊三元鋰離子電池中含有大量的有價(jià)金屬，通常含有5%~20%的鈷(Co)、5%~10%的鎳(Ni)、5%~7%的鋰(Li)、5%~10%的其他金屬(如：銅(Cu)、鋁(Al)、鐵(Fe)等)、15%的有機(jī)化合物和7%的塑料，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 

到目前為止已開發(fā)出許多以高溫冶金和濕法冶金工藝為基礎(chǔ)的廢舊三元鋰離子電池回收技術(shù)，但高溫冶金過(guò)程面臨著物料損耗大、能耗高、環(huán)境不友好等問(wèn)題。

濕法的一般工藝是廢舊三元鋰電經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，廢正極材料使用酸溶后通過(guò)P204萃取除鐵鋁銅鋅錳等可以得到含有銅鋅的錳液，該廢液如果需要回收錳則需進(jìn)一步提純；除雜后的酸浸料液再進(jìn)行萃取鈷得到純凈的鈷液，再一步除雜后可萃取鎳得到鎳溶液。

該工藝對(duì)鎳鈷錳進(jìn)行了分別提取，但是在合成三元前驅(qū)體的時(shí)候還是會(huì)將分開提取的溶液進(jìn)行混合，所以有相關(guān)工藝會(huì)在進(jìn)行三元電池正極廢料中的鎳鈷錳進(jìn)行回收時(shí)，不需要對(duì)鈷鎳錳進(jìn)行分離，直接得到可用于三元前驅(qū)體合成的鈷鎳錳混合溶液。

回收的廢舊三元電池正極材料用硫酸還原溶解后，經(jīng)過(guò)除鐵鋁、除銅鋅、除鈣鎂、除氟后即可得到鎳鈷錳的混合鹽溶液，將過(guò)濾后的鹽溶液、堿溶液、絡(luò)合劑以一定的流量加入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)釜的攪拌速率，反應(yīng)漿料的溫度和pH值，使鹽、堿發(fā)生中和反應(yīng)生產(chǎn)前驅(qū)體晶核并逐漸長(zhǎng)大，當(dāng)粒度達(dá)到預(yù)定值后，將反應(yīng)漿料過(guò)濾、洗滌、干燥，得到三元前驅(qū)體。

針對(duì)此工藝中鈣鎂去除和氟的去除，海普HP3500除氟產(chǎn)品和HP4020除鈣鎂產(chǎn)品可助力相關(guān)三元鋰電回收企業(yè)進(jìn)行更好的生產(chǎn)。

HP4020在使用時(shí)，鎳鈷錳混合溶液進(jìn)入樹脂柱，通過(guò)樹脂上的螯合基團(tuán)對(duì)溶液中的鈣、鎂離子進(jìn)行選擇性吸附，同時(shí)，隨著鈣、鎂越來(lái)越多的在樹脂上吸附并最終達(dá)到飽和，停止進(jìn)料開始再生樹脂，用脫附劑將吸附飽和的鈣、鎂離子進(jìn)行洗脫、再生，這樣，樹脂又可以回復(fù)到初始狀態(tài)，進(jìn)行周期性吸附鈣、鎂離子。

而在處理鎳鈷錳混合溶液中含量過(guò)高氟時(shí)，海普HP3500高分子材料表面基團(tuán)可選擇性對(duì)氟離子進(jìn)行預(yù)富集，再通過(guò)高分子內(nèi)除氟納米材料進(jìn)行除氟，因此HP3500對(duì)氟離子的選擇性和吸附精度都很高。

如圖為海普HP3500除氟材料在鋰電三元正極回收行業(yè)應(yīng)用中的應(yīng)用情況和處理數(shù)據(jù)；

在磷酸鐵鋰正極回收行業(yè)除氟材料的相關(guān)處理數(shù)據(jù)和應(yīng)用效果；